(57)【要約】【課題】耐久性（耐光性）に優れるとともに、例えば、液晶分子の配向状態を規制する機能に優れる無機配向膜を備えた電子デバイス用基板を簡便に製造し得る電子デバイス用基板の製造方法、かかる電子デバイス用基板の製造方法により製造された電子デバイス用基板、信頼性の高い液晶パネルおよび電子機器を提供すること。【解決手段】無機配向膜３は、長軸がほぼ一定方向を向くように配設された複数の角柱状の無機粒子５で構成される。この無機配向膜３は、ＴＦＴ基板１７上に、ＴＦＴ基板１７と反対側の面に、無機粒子５の長軸方向の平均長さより幅が小さい溝６１を複数、ほぼ平行に設けた下地層６を形成し、下地層６上に、無機粒子５を供給するとともに、無機粒子５の長軸方向と溝６１の延在方向とがほぼ一致するように配置することにより得られる。【選択図】図２
2007114344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板の一方の面側に設けられ、長軸がほぼ一定方向を向くように配設された複数の角柱状の無機粒子で構成された無機配向膜とを有する電子デバイス用基板を製造する方法であって、
前記基板上に、前記無機粒子の長軸方向の平均長さより幅が小さい溝を複数、ほぼ平行に、前記基板と反対側の面に設けた下地層を形成する第１の工程と、
該下地層上に、前記無機粒子を供給するとともに、前記無機粒子の長軸方向と前記溝の延在方向とがほぼ一致するように配置する第２の工程とを有することを特徴とする電子デバイス用基板の製造方法。
【請求項２】
前記第１の工程において、前記溝は、母材から転写して形成されたものである請求項１に記載の電子デバイス用基板の製造方法。
【請求項３】
前記溝は、その底面が一方向に傾斜している請求項１または２に記載の電子デバイス用基板の製造方法。
【請求項４】
前記溝のピッチは、前記無機粒子の長軸方向の平均長さより小さい請求項１ないし３のいずれかに記載の電子デバイス用基板の製造方法。
【請求項５】
前記下地層は、前記無機粒子と同種の材料を主材料として構成されている請求項１ないし４のいずれかに記載の電子デバイス用基板の製造方法。
【請求項６】
前記第２の工程において、前記下地層上に供給する前記無機粒子の個数は、２×１０９〜２×１０１３個／ｃｍ２である請求項１ないし５のいずれかに記載の電子デバイス用基板の製造方法。
【請求項７】
前記第２の工程において、前記無機粒子の配置は、前記基板に振動を与えることにより行われる請求項１ないし６のいずれかに記載の電子デバイス用基板の製造方法。
【請求項８】
前記無機粒子のアスペクト比は、０．０３〜０．５である請求項１ないし７のいずれかに記載の電子デバイス用基板の製造方法。
【請求項９】
前記無機粒子は、ＳｉＯ２またはＡｌ２Ｏ３を主材料として構成されている請求項１ないし８のいずれかに記載の電子デバイス用基板の製造方法。
【請求項１０】
前記無機粒子は、斜方蒸着法により成膜された無機物膜を粉砕して得られたものである請求項１ないし９のいずれかに記載の電子デバイス用基板の製造方法。
【請求項１１】
前記第２の工程の後、前記無機粒子を前記下地層上に固定する固定工程を有する請求項１ないし１０のいずれかに記載の電子デバイス用基板の製造方法。
【請求項１２】
前記固定工程において、前記無機粒子を前記下地層上に固定剤により固定する請求項１１に記載の電子デバイス用基板の製造方法。
【請求項１３】
前記固定剤は、前記無機粒子同士を連結する機能を有するものである請求項１２に記載の電子デバイス用基板の製造方法。
【請求項１４】
前記固定剤は、カップリング剤を主成分とするものである請求項１３に記載の電子デバイス用基板の製造方法。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれかに記載の電子デバイス用基板の製造方法により製造されたことを特徴とする電子デバイス用基板。
【請求項１６】
請求項１５に記載の電子デバイス用基板と、
前記無機配向膜の前記基板と反対側に設けられた液晶層とを備えることを特徴とする液晶パネル。
【請求項１７】
請求項１６に記載の液晶パネルを備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイス用基板の製造方法、電子デバイス用基板、液晶パネルおよび電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種の液晶表示素子（液晶パネル）が液晶テレビ（直視型表示装置）、液晶プロジェクタ（投射型表示装置）等で実用化されている。
これらの液晶表示素子において、液晶分子を配向させる方法としては、例えば、異方性を有する配向膜を液晶層と接するように設け、この配向膜との界面によって液晶分子の配向状態を規制する方法がある。
【０００３】
このような配向膜を形成する方法としては、例えば、Ｉ：有機膜を形成した後、これをラビング処理することによって配向させるラビング法、II：無機材料を斜方蒸着する斜方蒸着法、III：微細な凹凸形状が形成された型を基板に押し当て、前記凹凸形状を転写する転写法（例えば、特許文献１、２参照。）等、種々の方法が知られている。
しかしながら、有機膜をラビング処理した配向膜は、ラビング処理による配向が比較的不均一になり易いことから、この配向膜では、パネルの小型化・高精細化に伴う微細な配向制御の要求に応えることができない。また、有機膜であることから、無機膜に比べて耐光性が劣るという問題もある。
【０００４】
また、斜方蒸着膜は、無機材料を使用していることから、優れた耐光性が得られるが、パネルを大型化した場合、均一かつ均質なものを作製するのが困難であるという問題がある。
また、転写法により形成できる凹凸形状の最小寸法は、最小ピッチ間隔が０．１μｍ程度、最小段差が０．０１μｍ程度であるのが現状である。したがって、液晶分子のサイズが長軸方向の長さが１０〜２５ｎｍ程度、短軸方向の長さが５ｎｍ程度あることを考慮すると、前述の凹凸の寸法では大き過ぎ、液晶分子の配向状態を効果的に規制するのは困難である。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２４９４６５号公報
【特許文献２】特開平８−２２００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、耐久性（耐光性）に優れるとともに、例えば、液晶分子の配向状態を規制する機能に優れる無機配向膜を備えた電子デバイス用基板を簡便に製造し得る電子デバイス用基板の製造方法、かかる電子デバイス用基板の製造方法により製造された電子デバイス用基板、信頼性の高い液晶パネルおよび電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の電子デバイス用基板の製造方法は、基板と、該基板の一方の面側に設けられ、長軸がほぼ一定方向を向くように配設された複数の角柱状の無機粒子で構成された無機配向膜とを有する電子デバイス用基板を製造する方法であって、
前記基板上に、前記無機粒子の長軸方向の平均長さより幅が小さい溝を複数、ほぼ平行に、前記基板と反対側の面に設けた下地層を形成する第１の工程と、
該下地層上に、前記無機粒子を供給するとともに、前記無機粒子の長軸方向と前記溝の延在方向とがほぼ一致するように配置する第２の工程とを有することを特徴とする。
これにより、耐久性（耐光性）に優れるとともに、例えば、液晶分子の配向状態を規制する機能に優れる無機配向膜を備えた電子デバイス用基板を簡便に製造し得る。
【０００８】
本発明の電子デバイス用基板の製造方法では、前記第１の工程において、前記溝は、母材から転写して形成されたものであることが好ましい。
かかる転写法を用いることにより、微細な溝を面方向に均一、かつ寸歩精度よく形成することができる。また、転写法は、その作業が容易であり、再現性が高いことからも好ましい。
【０００９】
本発明の電子デバイス用基板の製造方法では、前記溝は、その底面が一方向に傾斜していることが好ましい。
これにより、無機粒子を、その長軸方向が溝の延在方向とほぼ一致する（一軸配向する）ように効率よく配置することができる。
本発明の電子デバイス用基板の製造方法では、前記溝のピッチは、前記無機粒子の長軸方向の平均長さより小さいことが好ましい。
これにより、下地層上に無機粒子を供給するだけで、一軸配向する無機粒子の数を増大させることができる。
【００１０】
本発明の電子デバイス用基板の製造方法では、前記下地層は、前記無機粒子と同種の材料を主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、無機配向膜と下地層との全体としての誘電率等の調整が容易であり、また、無機粒子の下地層上への固定をより容易かつ確実に行うことができる。
本発明の電子デバイス用基板の製造方法では、前記第２の工程において、前記下地層上に供給する前記無機粒子の個数は、２×１０９〜２×１０１３個／ｃｍ２であることが好ましい。
これにより、無機配向膜の基板と反対面側に、十分な数の無機粒子の角部が現れるようになる。このため、このような無機配向膜には、例えば、液晶分子がより確実に配向（垂直配向または水平配向）するようになる。
【００１１】
本発明の電子デバイス用基板の製造方法では、前記第２の工程において、前記無機粒子の配置は、前記基板に振動を与えることにより行われることが好ましい。
これにより、無機粒子の大半を、その長軸方向が溝の延在方向とほぼ一致した状態とすることができる。
本発明の電子デバイス用基板の製造方法では、前記無機粒子のアスペクト比は、０．０３〜０．５であることが好ましい。
このような寸法の無機粒子を用いることにより、無機粒子の角部の辺によって生ずる分子異方性を増加させることができるという理由から、液晶分子の配向状態の規制（制御）を確実に行い得る無機配向膜が得られる。
【００１２】
本発明の電子デバイス用基板の製造方法では、前記無機粒子は、ＳｉＯ２またはＡｌ２Ｏ３を主材料として構成されていることが好ましい。
ＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３は、誘電率が特に低く、かつ、高い耐久性（光安定性）を有することから好ましい。
本発明の電子デバイス用基板の製造方法では、前記無機粒子は、斜方蒸着法により成膜された無機物膜を粉砕して得られたものであることが好ましい。
かかる方法によれば、容易、確実かつ収率よく、無機粒子を作製することができる。
【００１３】
本発明の電子デバイス用基板の製造方法では、前記第２の工程の後、前記無機粒子を前記下地層上に固定する固定工程を有することが好ましい。
これにより、無機配向膜の基板からの剥離を防止することができる。
本発明の電子デバイス用基板の製造方法では、前記固定工程において、前記無機粒子を前記下地層上に固定剤により固定することが好ましい。
固定剤を用いて無機粒子の固定を行うことにより、無機粒子の配向状態が乱される（破壊）されるのを確実に防止しつつ、無機粒子を下地層上に固定することができる。
【００１４】
本発明の電子デバイス用基板の製造方法では、前記固定剤は、前記無機粒子同士を連結する機能を有するものであることが好ましい。
これにより、無機配向膜の機械的強度を向上させることができ、また、基板からの剥離も確実に防止することができる。
本発明の電子デバイス用基板の製造方法では、前記固定剤は、カップリング剤を主成分とするものであることが好ましい。
カップリング剤は、無機粒子の下地層上への固定と、無機粒子同士の連結との双方の機能を同一分子で担うことができることから好ましい。
【００１５】
本発明の電子デバイス用基板は、本発明の電子デバイス用基板の製造方法により製造されたことを特徴とする。
これにより、耐久性（耐光性）に優れるとともに、例えば、液晶分子の配向状態を規制する機能に優れる無機配向膜を備えた電子デバイス用基板が得られる。
本発明の液晶パネルは、本発明の電子デバイス用基板と、
前記無機配向膜の前記基板と反対側に設けられた液晶層とを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い液晶パネルが得られる。
本発明の電子機器は、本発明の液晶パネルを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の電子デバイス用基板の製造方法、電子デバイス用基板、液晶パネルおよび電子機器について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の液晶パネルの実施形態を模式的に示す縦断面図、図２は、図１に示す液晶パネルが備える無機配向膜を拡大して模式的に示す図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は上面図である。なお、図１では、シール材、配線等の記載は省略した。また、以下の説明では、図１および図２（ａ）中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００１７】
図１に示す液晶パネル（ＴＦＴ液晶パネル）１は、ＴＦＴ基板（液晶駆動基板）１７と、ＴＦＴ基板１７の内表面（下面）側に接合された無機配向膜３と、液晶パネル用対向基板１２と、液晶パネル用対向基板１２の内表面（上面）側に接合された無機配向膜４と、無機配向膜３と無機配向膜４との空隙に封入された液晶分子を含有する液晶層２と、ＴＦＴ基板（液晶駆動基板）１７の外表面（上面）側に接合された偏光膜７と、液晶パネル用対向基板１２の外表面（下面）側に接合された偏光膜８とを有している。
【００１８】
液晶パネル用対向基板１２は、マイクロレンズ基板１１と、かかるマイクロレンズ基板１１の表層１１４上に設けられ、開口１３１が形成されたブラックマトリックス１３と、表層１１４上にブラックマトリックス１３を覆うように設けられた透明導電膜（共通電極）１４とを有している。
マイクロレンズ基板１１は、凹曲面を有する複数（多数）の凹部（マイクロレンズ用凹部）１１２が設けられたマイクロレンズ用凹部付き基板１１１と、かかるマイクロレンズ用凹部付き基板１１１の凹部１１２が設けられた面に樹脂層（接着剤層）１１５を介して接合された表層１１４とを有している。
【００１９】
また、樹脂層１１５では、凹部１１２内に充填された樹脂によりマイクロレンズ１１３が形成されている。
マイクロレンズ用凹部付き基板１１１は、平板状の母材（透明基板）より製造され、その表面には、複数（多数）の凹部１１２が形成されている。
凹部１１２は、例えば、マスクを用いた、ドライエッチング法、ウェットエッチング法等により形成することができる。
【００２０】
このマイクロレンズ用凹部付き基板１１１は、例えば、ガラス等で構成されている。
前記母材の熱膨張係数は、ガラス基板１７１の熱膨張係数とほぼ等しいもの（例えば両者の熱膨張係数の比が１／１０〜１０程度）であることが好ましい。これにより、得られる液晶パネル１では、温度が変化したときに二者の熱膨張係数が違うことにより生じるそり、たわみ、剥離等が防止される。
【００２１】
かかる観点からは、マイクロレンズ用凹部付き基板１１１と、ガラス基板１７１とは、同種類の材質で構成されていることが好ましい。これにより、温度変化時の熱膨張係数の相違によるそり、たわみ、剥離等が効果的に防止される。
特に、後述するＴＦＴ基板１７には、製造時の環境により特性が変化しにくい石英ガラスが好ましく用いられる。このため、これに対応させて、マイクロレンズ用凹部付き基板１１１を石英ガラスで構成することが好ましい。これにより、そり、たわみ等の生じにくい、安定性に優れた液晶パネル１を得ることができる。
【００２２】
マイクロレンズ用凹部付き基板１１１の上面には、凹部１１２を覆う樹脂層（接着剤層）１１５が設けられている。
凹部１１２内には、樹脂層１１５の構成材料が充填されることにより、マイクロレンズ１１３が形成されている。
樹脂層１１５は、例えば、マイクロレンズ用凹部付き基板１１１の構成材料の屈折率よりも高い屈折率の樹脂（接着剤）で構成することができ、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリルエポキシ系のような紫外線硬化樹脂等で好適に構成することができる。
【００２３】
樹脂層１１５の上面には、平板状の表層１１４が設けられている。
表層（ガラス層）１１４は、例えばガラスで構成することができる。この場合、表層１１４の熱膨張係数は、マイクロレンズ用凹部付き基板１１１の熱膨張係数とほぼ等しいもの（例えば両者の熱膨張係数の比が１／１０〜１０程度）とすることが好ましい。これにより、マイクロレンズ用凹部付き基板１１１と表層１１４の熱膨張係数の相違により生じるそり、たわみ、剥離等が防止される。このような効果は、マイクロレンズ用凹部付き基板１１１と表層１１４とを同種類の材料で構成すると、より効果的に得られる。
【００２４】
表層１１４の平均厚さは、必要な光学特性を得る観点からは、通常、５〜１０００μｍ程度とされ、より好ましくは１０〜１５０μｍ程度とされる。
なお、表層（バリア層）１１４は、例えばセラミックスで構成することもできる。なお、セラミックスとしては、例えば、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＴｉＮ、ＢＮ等の窒化物系セラミックス、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２等の酸化物系セラミックス、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＴａＣ等の炭化物系セラミックスなどが挙げられる。
表層１１４をセラミックスで構成する場合、表層１１４の平均厚さは、特に限定されないが、２０ｎｍ〜２０μｍ程度とすることが好ましく、４０ｎｍ〜１μｍ程度とすることがより好ましい。
なお、このような表層１１４は、必要に応じて省略することができる。
【００２５】
ブラックマトリックス１３は、遮光機能を有し、例えば、Ｃｒ、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｔｉ等の金属、カーボンやチタン等を分散した樹脂等で構成されている。
透明導電膜１４は、導電性を有し、例えば、インジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）、インジウムオキサイド（ＩＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）等で構成されている。
ＴＦＴ基板１７は、液晶層２が含有する液晶分子を駆動（配向制御）する基板であり、ガラス基板１７１と、かかるガラス基板１７１上に設けられ、マトリックス状（行列状）に配設された複数（多数）の画素電極１７２と、各画素電極１７２に対応する複数（多数）の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１７３とを有している。
【００２６】
ガラス基板１７１は、前述したような理由から、石英ガラスで構成されていることが好ましい。
画素電極１７２は、透明導電膜（共通電極）１４との間で充放電を行うことにより、液晶層２の液晶分子を駆動する。この画素電極１７２は、例えば、前述した透明導電膜１４と同様の材料で構成されている。
薄膜トランジスタ１７３は、近傍の対応する画素電極１７２に接続されている。また、薄膜トランジスタ１７３は、図示しない制御回路に接続され、画素電極１７２へ供給する電流を制御する。これにより、画素電極１７２の充放電が制御される。
【００２７】
ＴＦＴ基板１７の外表面（図１中上面）側には、偏光膜（偏光板、偏光フィルム）７が配置されている。同様に、液晶パネル用対向基板１２の外表面（図１中下面）側には、偏光膜（偏光板、偏光フィルム）８が配置されている。
偏光膜７、８の構成材料としては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等が挙げられる。また、偏光膜としては、前記材料にヨウ素をドープしたもの等を用いてもよい。
【００２８】
偏光膜としては、例えば、上記材料で構成された膜を一軸方向に延伸したものを用いることができる。
このような偏光膜７、８を配置することにより、通電量の調節による光の透過率の制御をより確実に行うことができる。
偏光膜７、８の偏光軸の方向は、通常、無機配向膜３、４の配向方向（本実施形態では、電圧印加時）に応じて決定される。
【００２９】
また、ＴＦＴ基板１７には、画素電極１７２の内表面側に接合して無機配向膜３が設けられ、液晶パネル用対向基板１２には、透明導電膜１４の内表面側に接合して無機配向膜４が設けられている。
本実施形態では、ＴＦＴ基板１７と無機配向膜３とにより、また、液晶パネル用対向基板１２と無機配向膜４とにより、それぞれ、本発明の電子デバイス用基板が構成される。
【００３０】
そして、これらの無機配向膜３と無機配向膜４との間に液晶層２が介挿され（設けられ）ている。液晶層２は、液晶分子（液晶材料）を含有しており、画素電極１７２の充放電に対応して、かかる液晶分子の配向が変化する。
液晶分子としては、例えば、フェニルシクロヘキサン誘導体、ビフェニル誘導体、ビフェニルシクロヘキサン誘導体、ターフェニル誘導体、フェニルエーテル誘導体、フェニルエステル誘導体、ビシクロヘキサン誘導体、アゾメチン誘導体、アゾキシ誘導体、ピリミジン誘導体、ジオキサン誘導体、キュバン誘導体、さらに、これらの誘導体に、フルオロ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基などのフッ素系置換基を導入したもの等が挙げられる。
なお、垂直配向に適する液晶分子としては、例えば、下記化１〜化３で表される化合物等が挙げられる。
【００３１】
【化１】
2007114344.tif 000003
【００３２】
【化２】
2007114344.tif 000004
【００３３】
【化３】
2007114344.tif 000005
［式中、環Ａ〜Ｉは、それぞれ独立して、シクロヘキサン環またはベンゼン環を示し、Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立して、アルキル基、アルコキシ基またはフッ素原子のいずれかを示し、Ｘ１〜Ｘ１８は、それぞれ独立して、水素原子またはフッ素原子を示す。］
【００３４】
無機配向膜（垂直配向膜または水平配向膜）３、４は、液晶層２が含有する液晶分子の（電圧無印加時における）配向状態を規制する機能を有している。
なお、これらの無機配向膜３、４の構成については、後に詳述する。
このような液晶パネル１では、通常、１個のマイクロレンズ１１３と、かかるマイクロレンズ１１３の光軸Ｑに対応したブラックマトリックス１３の１個の開口１３１と、１個の画素電極１７２と、かかる画素電極１７２に接続された１個の薄膜トランジスタ１７３とが、１画素に対応している。
【００３５】
液晶パネル用対向基板１２側から入射した入射光Ｌは、マイクロレンズ用凹部付き基板１１１を通り、マイクロレンズ１１３を通過する際に集光されつつ、樹脂層１１５、表層１１４、ブラックマトリックス１３の開口１３１、透明導電膜１４、液晶層２、画素電極１７２、ガラス基板１７１を透過する。
このとき、マイクロレンズ基板１１の入射側に偏光膜８が設けられているため、入射光Ｌが液晶層２を透過する際に、入射光Ｌは直線偏光となっている。
【００３６】
その際、この入射光Ｌの偏光方向は、液晶層２の液晶分子の配向状態に対応して制御される。したがって、液晶パネル１を透過した入射光Ｌを偏光膜７に透過させることにより、出射光の輝度を制御することができる。
このように、液晶パネル１は、マイクロレンズ１１３を有しており、しかも、マイクロレンズ１１３を通過した入射光Ｌは、集光されてブラックマトリックス１３の開口１３１を通過する。
【００３７】
一方、ブラックマトリックス１３の開口１３１が形成されていない部分では、入射光Ｌは遮光される。したがって、液晶パネル１では、画素以外の部分から不要光が漏洩することが防止され、かつ、画素部分での入射光Ｌの減衰が抑制される。このため、液晶パネル１は、画素部で高い光の透過率を有する。
さて、無機配向膜３、４は、それぞれ、図２に示すように、ＴＦＴ基板１７または液晶パネル用対向基板１２の内表面側に設けられ、一軸配向した（長軸がほぼ一定方向に向くように配設された）複数の角柱状の無機粒子５で構成されている。
【００３８】
無機配向膜３、４は、同一であるため、無機配向膜３を代表にして説明する。
具体的には、図２（ａ）に示すように、ＴＦＴ基板１７の内表面には、ＴＦＴ基板１７と反対側の面（上面）に、複数の溝６１がほぼ平行に設けられた下地層６が接合されている。そして、この下地層６上に、溝６１の延在方向（長手方向）と長軸方向とがほぼ一致する（一軸配向する）ように、複数の無機粒子５が配設され、これにより無機配向膜３が構成されている。
【００３９】
ここで、無機粒子５が一軸配向しているとは、図２に示すように、大多数の無機粒子５の長軸が、ほぼ等しい方向を向いていること（無機粒子５の長軸の平均的な方向が制御されていること）を言い、複数の無機粒子５の中には、長軸の方向が大多数のものと異なる方向を向いた無機粒子５が含まれていてもよい。
このように、無機粒子５が規則的に配列していることにより、無機配向膜３は、高い構造規則性を有している。
【００４０】
このような構成により、液晶層２が含有する液晶分子は、その種類に応じて、垂直配向または水平配向し易くなる。したがって、このような構成の無機配向膜３は、ＶＡ（Vertical Alignment）型やＩＰＳ（In Plane Switching）型の液晶パネルの構築に有用である。
また、無機配向膜３が高い構造規則性を有することから、液晶分子の配向方向もより正確に一定方向（垂直方向または水平方向）に揃うようになる。その結果、液晶パネル１の性能（特性）の向上を図ることができる。
【００４１】
特に、液晶分子は、尖った部分（角部）が存在すると、当該部分において配向し易くなるが、本発明においては、無機粒子５の角部が無機配向膜３の上面側に現れるため、液晶分子の配向性がより向上する。
無機粒子５は、好ましくは無機酸化物を主材料として構成される。一般に、無機材料は、有機材料に比べて、優れた化学的安定性（光安定性）を有している。このため、無機粒子５の集合物で構成された無機配向膜３は、有機材料で構成された配向膜に比べ、特に優れた耐光性を有するものとなる。
【００４２】
また、無機粒子５を構成する無機酸化物は、その誘電率が比較的低いものが好ましい。これにより、液晶パネル１において焼き付き等をより効果的に防止することができる。
このような無機酸化物としては、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＯのようなシリコン酸化物、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ、ＴｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ３，Ｓｂ２Ｏ３，Ｔａ２Ｏ５、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＷＯ３、ＣｒＯ３、ＧａＯ３、ＨｆＯ２、Ｔｉ３Ｏ５、ＮｉＯ、ＺｎＯ、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５等の金属酸化物が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、特に、ＳｉＯ２またはＡｌ２Ｏ３を主成分とするものが好ましい。ＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３は、誘電率が特に低く、かつ、高い光安定性を有する。
【００４３】
なお、無機粒子５は、無機酸化物の他、例えば、ＳｉＮのような無機窒化物、ＭｇＦ２のような無機フッ化物等を主材料として、また、無機酸化物、無機窒化物および無機フッ化物のうちの任意の２種以上を組み合わせた材料を主材料として構成することができる。
無機粒子５のアスペクト比は、特に限定されないが、０．０３〜０．５程度であるのが好ましく、０．０５〜０．４程度であるのがより好ましい。このような寸法の無機粒子５を用いることにより、無機粒子の角部の辺によって生ずる分子異方性を増加させることができるという理由から、液晶分子の配向状態の規制（制御）を確実に行い得る無機配向膜３が得られる。
【００４４】
ここで、無機粒子５のアスペクト比とは、無機粒子５の横断面における最大長さ（図示のような長方形状の場合、対角線の長さ：図２中Ｓ）を、無機粒子５の長軸方向の長さ（図２中Ｌ）で除した値のことを言う。
無機粒子５の長軸方向の平均長さＬｍ（Ｌの平均値）の具体的な値は、８０〜３００ｎｍ程度であるのが好ましく、１００〜２００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００４５】
また、下地層６上に配設する無機粒子５の個数、すなわち、下地層６の上面の単位面積あたりに存在する無機粒子５の個数は、２×１０９〜２×１０１３個／ｃｍ２程度であるのが好ましく、５×１０９〜１×１０１３個／ｃｍ２程度であるのがより好ましい。これにより、無機配向膜３の上面側に、十分な数の無機粒子５の角部が現れるようになる。このため、このような無機配向膜３には、液晶分子がより確実に配向（垂直配向または水平配向）するようになる。なお、配設する無機粒子５の個数を前記上限値を超えて多くしても、それ以上、液晶分子の配向状態を規制する効果の増大が認められない。
【００４６】
無機配向膜３の平均厚さは、特に限定されないが、１５〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、２０〜５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。無機配向膜３の厚さが薄過ぎると、下地層６の上面に配設する無機粒子５の個数等によっては、液晶分子が直接、下地層６に接触し、下地層６が導電性材料で構成される場合、ショートするおそれがあり、一方、無機配向膜３の厚さが厚過ぎると、液晶パネル１の駆動電圧が高くなり、消費電力が大きくなる傾向を示す。
【００４７】
また、無機配向膜３（無機粒子５）が無機酸化物を主材料として構成される場合、無機配向膜３には、表面に存在する活性な水酸基を低減させる水酸基低減処理を施すようにしてもよい。これにより、無機配向膜３に、各種不純物の付着や、液晶分子との反応が経時的に生じて、アンカリング力が低下し、配向異常が生じ易くなるのを防止することができる。
【００４８】
なお、前記不純物としては、例えば、液晶層２を封止するシール材中の不純物および未反応成分、液晶層中の不純物および水分、製造過程で付着した汚れ等が挙げられる。
かかる水酸基低減処理には、例えば、無機配向膜３に対して、アルコール類やカップリング剤を化学結合させる処理が挙げられる。
このような無機粒子５を配設する下地層６の構成材料は、前述した無機材料や、ポリイミド、フッ素樹脂のような絶縁性有機材料等が挙げられ、このうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば、複数層の積層体として）を用いることができる。
中でも、下地層６は、無機粒子５と同種の材料を主材料として構成するのが好ましい。これにより、無機配向膜３と下地層６との全体としての誘電率等の調整が容易であり、また、無機粒子５の下地層６上への固定をより容易かつ確実に行うことができる。
また、この場合、下地層６を含めて無機配向膜と呼ぶこともできる。
【００４９】
下地層６の平均厚さは、特に限定されないが、２０〜２００ｎｍ程度であるのが好ましく、３０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
なお、この下地層６の上面に設けられた溝６１の構成（形状、寸法等）については、後に詳述する。
このような液晶パネル（液晶セル）１は、例えば、次のようにして製造することができる。
【００５０】
［１］  まず、公知の方法により製造されたＴＦＴ基板１７と液晶パネル用対向基板１２とを用意する。
［２］  次に、ＴＦＴ基板１７上に画素電極１７２およびＴＦＴ１７３を覆うように無機配向膜３を、一方、液晶パネル用対向基板１２の透明導電膜１４上に無機配向膜４をそれぞれ形成する。
【００５１】
無機配向膜３、４の形成方法（形成工程）は、同様であるので、以下、無機配向膜３を形成する場合を代表に説明する。
図３〜図５は、それぞれ、無機配向膜の形成方法を説明するための図であり、（ａ）は模式的な断面図、（ｂ）は模式的な上面図である。なお、以下の説明では、図３（ａ）、図４（ａ）および図５（ａ）の側を「上」、下側を「下」と言う。
この無機配向膜の形成方法は、［２−１］下地層形成工程と、［２−２］無機粒子配置工程と、［２−３］無機粒子固定工程とを有している。以下、これらの各工程について、順次説明する。
【００５２】
［２−１］  下地層形成工程（第１の工程）
ＴＦＴ基板１７上に、下地層６を形成する。
まず、図３に示すように、ＴＦＴ基板１７上に、被膜６０を形成する。
この被膜６０は、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、シート材の接合等を用いて形成することができる。
【００５３】
また、被膜６０は、下地層６の構成材料またはその前駆体を含む液状材料を、各種塗布法を用いて、ＴＦＴ基板１７上に塗布（供給）した後、必要に応じて、この塗膜に対して後処理（例えば加熱、赤外線の照射、超音波の付与等）を施すことにより形成することもできる。
ここで、塗布法には、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法等を用いることができる。
【００５４】
次に、図４に示すように、被膜６０の上面（ＴＦＴ基板１７と反対側の面）に、複数の溝６１をほぼ平行となるように形成する。これにより、下地層６を得る。
溝６１は、被膜６０上面に、溝６１のパターンと反転パターンの凸部（凸条）が形成された型（母材）を押圧することにより、凸部の形状を転写する転写法により好適に形成することができる。かかる転写法を用いることにより、微細な溝６１を面方向に均一、かつ寸歩精度よく形成することができる。また、転写法は、その作業が容易であり、再現性が高いことからも好ましい。
【００５５】
型の表面への凸部（凹凸パターン）の形成は、例えば、フォトリソグラフィー法とエッチング法とを組み合わせて行うことができる。これにより、型の押し当て面に、微細な凹凸パターンを精密に形成することができる。このような型を用いることにより、微細な溝６１が精密に形成された下地層６を得ることができる。
なお、エッチング法には、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等の物理的エッチング法、ウェットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５６】
また、溝６１は、このようなフォトリソグラフィー法とエッチング法とを組み合わせて被膜６０を直接加工することにより形成してもよい。
溝６１の断面形状は、特に限定されないが、三角形、四角形、五角形等の多角形状、半円状、半楕円状等が挙げられる。
中でも、溝６１の断面形状は、図４（ａ）等に示すように、底面が一方向に傾斜するもの（図示の構成では、底面を斜辺とする直角三角形状）とするのが好ましい。換言すれば、下地層６の上面付近の形状を、断面においてノコギリ歯形状とするのが好ましい。このような断面形状の溝６１は、底面が斜面となっており、かつ、内側面がＴＦＴ基板１７の上面に対してほぼ垂直をなすことにより、次工程［２−２］において、下地層６０上に供給された無機粒子５は、斜面に沿って転がって移動して溝６１内に至り、内側面または既に溝６１内に存在する無機粒子５に当接することによりその移動が規制される。このような挙動により、無機粒子５は、その長軸方向が溝６１の延在方向とほぼ一致する（一軸配向する）ように効率よく配置される。
【００５７】
この溝６１の幅（図４中Ｗ）、ピッチ（図４中Ｐ）および深さ（図４中Ｄ）はそれぞれ、無機粒子５のサイズや液晶分子のサイズ等に応じて適宜設定される。なお、ここで言う溝６１の幅Ｗとは、下地層６の上面に臨む溝６１の開口の幅であり、深さＤとは、溝６１の最も深い位置から、下地層６の上面までの高さである。
まず、溝６１の幅Ｗは、無機粒子５の長軸方向の平均長さＬｍ（Ｌの平均値）よりも小さく設定される。これにより、次工程［２−２］において、無機粒子５がその長軸を溝６１の延在方向と垂直な方向にして、溝６１内に収納されるのを防止、またはその数を低減することができる。その結果、無機粒子５の大半のものを一軸配向させることができる。このため、得られる無機配向膜３は、液晶分子の配向状態を規制する機能がより向上する。
【００５８】
また、溝６１のピッチＰも、無機粒子５の長軸方向の平均長さＬよりも小さく設定するのが好ましい。これにより、下地層６上に無機粒子５を供給するだけで、一軸配向する無機粒子５の数を増大させることができる。また、例え、一部の無機粒子５が、溝６１の延在方向とは異なる向きで配置された場合でも、かかる無機粒子５は、溝６１と凸部（溝６１以外の部分）とに跨った状態や、隣接する凸部と凸部とに跨った状態、すなわち、比較的不安定な状態となり易い。このため、次工程［２−２］において、無機粒子５を一軸配向させ易くなる。
【００５９】
具体的には、溝６１の幅Ｗと無機粒子５の長軸方向の平均長さＬｍとの比Ｗ／Ｌｍは、０．１〜１．０程度であるのが好ましく、０．２〜０．９程度であるのがより好ましい。また、溝のピッチＰと無機粒子５の長軸方向の平均長さＬｍとの比Ｐ／Ｌｍは、０．１〜２．０程度であるのが好ましく、０．２〜１．５程度であるのがより好ましい。Ｗ／ＬｍおよびＰ／Ｌｍを、それぞれ前記範囲とすることにより、次工程［２−２］において、無機粒子５を、より容易かつ確実に一軸配向させることができる。
また、溝６１の深さＤと無機粒子５の短軸方向の平均長さＳｍ（Ｓの平均値）との比Ｄ／Ｓｍは、０．５〜２０程度であるのが好ましく、０．８〜１０程度であるのがより好ましい。Ｄ／Ｓｍを前記範囲とすることにより、必要最小限の量の無機粒子５を用いつつ、これらが確実に一軸配向してなる無機配向膜３を得ることができる。
【００６０】
［２−２］  無機粒子配置工程（第２の工程）
次に、無機粒子５を、その長軸方向が溝６１の延在方向とほぼ一致するように、下地層６上に配置する。
まず、無機粒子５を用意する。この無機粒子５は、いかなる方法で作製したものであってもよいが、斜方蒸着法により成膜された無機物膜を粉砕することにより好適に得ることができる。かかる方法によれば、容易、確実かつ収率よく、無機粒子５を作製することができる。また、前述したようなアスペクト比の無機粒子５を得るのが容易である。
【００６１】
斜方蒸着法により無機物膜を形成して、無機粒子５を作製する場合、具体的には、次のようにして行われる。
斜方蒸着法では、図６に示すように、チャンバ（図示せず）内に、無機材料（原料）８００を収納した蒸着源８１０と、無機粒子作製用基板１７０とを設置し、これらの間にスリット８２１が形成されたスリット板８２０を配置する。
【００６２】
なお、無機粒子作製用基板１７０は、駆動装置８３０に固定され、後述する蒸着角度（図６中、角度θ２）を維持した状態で、平行移動可能になっている。また、無機粒子作製用基板１７０は、図示しない加熱手段により加熱可能となっている。
この状態で、蒸着源８１０に設けられた加熱手段（図示せず）により無機材料８００を加熱して蒸発（気化）させる。そして、無機材料８００の蒸発粒子を、スリット板８２０のスリット８２１を介して無機粒子作製用基板１７０の上面（無機物膜を形成する面）に到達させる。
【００６３】
なお、このとき、無機粒子作製用基板１７０を、前述の加熱手段により所定の温度に加熱するとともに、駆動装置８３０により所定の速度で平行移動させる。
これにより、無機粒子作製用基板１７０上に、斜め方向に成長した角柱状の粒子（カラム構造）が多数集合した構造を呈する無機物膜が得られる。
ここで、蒸発源から気化した無機材料（蒸発粒子）８００が、無機粒子作製用基板１７０の上面に到達する蒸着角度（図６中、角度θ２）を適宜設定することにより、角柱状の粒子のＴＦＴ基板１７の上面に対する角度を調整することができる。
【００６４】
チャンバ（蒸着装置）内の真空度は、１×１０−５〜１×１０−２Ｐａ程度であるのが好ましく、５×１０−５〜５×１０−３Ｐａ程度であるのがより好ましい。
また、蒸着時の基板温度は、２０〜１５０℃程度であるのが好ましく、５０〜１２０℃程度であるのがより好ましい。
また、蒸着レートは、２．５〜２５Å／秒程度であるのが好ましく、４〜２０Å／秒程度であるのがより好ましい。
【００６５】
また、蒸着角度θ２は、４５〜８５°程度であるのが好ましく、５０〜７５°程度であるのがより好ましい。
また、蒸着源８１０と無機粒子作製用基板１７０との方位角度（図６中、角度θ１）や、無機粒子作製用基板１７０と蒸着源８１０との離間距離（図６中Ａ）、スリット板８２０の厚さ（図６中Ｔ）やスリット８２１の幅（図６中Ｂ）等を適宜設定することにより、得られる無機粒子５のサイズの調整を行うことができる。
【００６６】
このようにして得られた無機物膜を基板から剥離し破砕することにより無機粒子５が得られる。
剥離・粉砕方法としては、例えば、まず鋭利な刃により機械的に剥離したり、超音波振動により剥離した無機粒子の凝集固体を、ボールミル、アトライター、サンドミル、ビーズミルなどの粉砕用メディアを添加して粉砕する湿式微粉砕方法等が挙げられる。
【００６７】
次に、下地層６上（上面）に、無機粒子５を供給する。
無機粒子５の供給は、無機粒子５自体を下地層６上に直接撒布することにより行ってもよく、無機粒子５を適当な分散媒に分散した分散液を下地層６上に塗布（供給）した後、分散媒を除去することにより行ってもよい。
なお、分散液を供給する方法には、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法等を用いることができる。
【００６８】
このように供給された無機粒子５は、図５に示すように、その一部が長軸方向を溝６１の延在方向とぼぼ一致した状態で配置され、残りがその長軸方向を溝６１の延在方向とは異なる方向に向けた状態で配置される。
次に、ＴＦＴ基板１７に振動を与える。これにより、無機粒子５は、最も安定な状態となるように再配置される。すなわち、無機粒子５のうち、その長軸方向を溝６１の延在方向とぼぼ一致した状態で配置されたものは、その状態を維持し、一方、その長軸方向を溝６１の延在方向とは異なる方向を向けた状態で配置したものは、振動によりその方向を変えるように移動し、その長軸方向が溝６１の延在方向とほぼ一致するようになる。その結果、図２に示すように、無機粒子５の大半は、その長軸方向が溝６１の延在方向とほぼ一致した状態、すなわち一軸配向した状態となる。
【００６９】
このＴＦＴ基板１７に与える振動の振動数は、１ＫＨｚ〜３００ＫＨｚ程度であるのが好ましく、１０ＫＨｚ〜１００ＫＨｚ程度であるのがより好ましい。このような振動数の振動を与えることにより、一旦配向した無機粒子５が不本意な方向に移動するのを防止しつつ、配向に至らない無機粒子５を、効率良く一軸配向させることができる。
ＴＦＴ基板１７に振動を与える方法としては、例えば、超音波振動子上に無機粒子を配置した基板を接触させ、再配置させる等が挙げられる。
【００７０】
なお、ＴＦＴ基板１７への振動の付与は、無機粒子５をＴＦＴ基板１７上に供給する際に同時に行ってもよい。
また、無機粒子５を無機粒子５をＴＦＴ基板１７上に供給した段階で、既に、無機粒子５の大半が一軸配向した状態となっている場合には、ＴＦＴ基板１７への振動の付与を省略することもできる。
【００７１】
［２−３］  無機粒子固定工程
次に、下地層６上に配置（配設）された無機粒子５を、この状態（一軸配向した配向状態）を維持するように下地層６上に固定する。これにより、無機配向膜３のＴＦＴ基板１７からの剥離を防止することができる。
この無機粒子５の固定は、例えば、下地層６の上面付近を溶融させた後、固化して行うようにしてもよいが、固定剤を用いて行うのが好ましい。固定剤を用いて無機粒子５の固定を行うことにより、無機粒子５の配向状態が乱される（破壊）されるのを確実に防止しつつ、無機粒子５を下地層６上に固定することができる。
【００７２】
また、この場合、用いる固定剤は、無機粒子５同士を連結（架橋）する機能を有するものが好ましい。これにより、無機配向膜３の機械的強度を向上させることができ、また、ＴＦＴ基板１２からの剥離も確実に防止することができる。
このような固定剤としては、例えば、Ｔｉ、Ｌｉ、Ｓｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｔ、Ｂａ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｂｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｔａ等を金属元素として有するカップリング剤を主成分とするものが好ましく、特に、シラン系、チタネート系の各種カップリング剤を主成分とするものが好適に用いられる。カップリング剤は、無機粒子５の下地層６上への固定と、無機粒子５同士の連結との双方の機能を同一分子で担うことができることから好ましい。
【００７３】
このうち、シラン系カップリング剤としては、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニル基を有するもの、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシ基を有するもの、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等のメタクリロキシ基を有するもの、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のアクリロキシ基を有するもの、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチルブチリデン）プロピルアミン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（ビニルベンジル）−２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩、特殊アミノシラン等のアミノ基を有するもの、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン等のウレイド基を有するもの、３−クロロプロピルトリメトキシシラン等のクロロプロピル基を有するもの、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト基を有するもの、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド等のスルフィド基を有するもの、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアネート基を有するもの等が挙げられる。
【００７４】
その他、固定剤には、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールのような多価アルコール類を用いることもできる。
これら固定剤は、そのまま、または適当な溶媒（希釈液）に溶解した溶液として、無機粒子５（下地層６）上に供給することができる。
溶液とする場合、溶媒としては、例えば、イソプロピルアルコール、エチルアルコール、メチルアルコール等のようなアルコール、ジメチルホルムアミド、ヘキサン、テトラヒドロフラン、トルエン、ピリジン、トリエチルアミン、水、アセトン等が挙げられる。
【００７５】
また、固定剤を無機粒子５上に供給する方法としては、例えば、無機粒子５上に、固定剤または溶液を塗布する方法（塗布法）、無機粒子５上に、固定剤または溶液をシャワー状に供給する方法（噴霧法）等が挙げられる。
固定剤の供給量は、特に限定されないが、無機粒子１ｇに対して０．００１〜０．２ｇ程度であるのが好ましく、０．０１〜０．１ｇ程度であるのがより好ましい。固定剤の供給量を前記範囲とすることにより、余剰の固定剤により液晶層２の機能に悪影響を及ぼすのを好適に防止しつつ、無機粒子５の下地層６への固定や、無機粒子５同士の連結を確実に行うことができる。
なお、固定剤は、予め無機粒子５と混合して、この混合物を下地層６上に供給するようにしてもよい。
【００７６】
次に、無機粒子５が固定剤を介して下地層６上に固定されるとともに、無機粒子５同士が連結されるように、固定剤に応じた処理を行う。
例えば、固定剤としてシラン系カップリング剤を用いた場合には、加熱により、シラン系カップリング剤の反応性基と、下地層６の表面の官能基および無機粒子５の表面の官能基が反応し、シロキサン結合が形成される。その結果、無機粒子５が下地層６上に固定され、また、無機粒子５同士が連結される。
【００７７】
この熱処理の温度は、９０〜２００℃程度であるのが好ましく、１１０〜１８０℃程度であるのがより好ましい。
なお、固定処理は、加熱の他、例えば、シラン系カップリング剤に対して水蒸気暴露等により行うこともできる。
以上のような方法によれば、無機粒子５を溝６１が形成された下地層６上に供給し、振動を与えて配向させるので、均一かつ均質な無機配向膜３を簡便かつ効率良く形成することができる。
【００７８】
特に、かかる方法によれば、ＴＦＴ基板１７が大型化した場合でも、同様に、均一かつ均質な無機配向膜３を確実に形成することができる。すなわち、本発明の電子デバイス用基板の製造方法は、大型の基板に無機配向膜を形成する場合への適用に適する。
以上の工程を経て、一方の面側に無機配向膜３が設けられたＴＦＴ基板１７（本発明の電子デバイス用基板）が得られる。
【００７９】
［３］  次に、無機配向膜３、４を対向させ、ＴＦＴ基板１７と液晶パネル用対向基板１２とをシール材（図示せず）を介して接合し、これにより形成された空隙部の封入孔（図示せず）から液晶（液晶組成物）を空隙部内に注入した後、かかる封入孔を塞ぐ。
［４］  次に、ＴＦＴ基板１７および液晶パネル用対向基板１２の外表面に、それぞれ、偏光膜７、８を接合する。
【００８０】
以上のようにして、図１に示す液晶パネル１が得られる。
このような液晶パネル１は、溝６１の延在方向とほぼ一致するように配設（配向）した微細な形状の無機粒子５により、無機配向膜３、４に構造規則性が付与される。また、無機粒子５は、耐光性（耐久性）および耐熱性に優れることから、その構造規則性を長期間に亘り維持することができる。
【００８１】
したがって、この液晶パネル１は、液晶分子の配向（垂直配向または水平配向）状態の規制を正確に行うことができ、優れた特性（表示特性）を安定的に得ることができる。
なお、上記液晶パネル１では、液晶駆動基板としてＴＦＴ基板を用いたが、液晶駆動基板にＴＦＴ基板以外の他の液晶駆動基板、例えば、ＴＦＤ基板、ＳＴＮ基板などを用いてもよい。
【００８２】
次に、本発明の電子機器の一例として、上記液晶パネル１を用いた電子機器（液晶プロジェクタ）について説明する。
図７は、本発明の電子機器（投射型表示装置）の光学系を模式的に示す図である。
同図に示すように、投射型表示装置３００は、光源３０１と、複数のインテグレータレンズを備えた照明光学系と、複数のダイクロイックミラー等を備えた色分離光学系（導光光学系）と、赤色に対応した（赤色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）２４と、緑色に対応した（緑色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）２５と、青色に対応した（青色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）２６と、赤色光のみを反射するダイクロイックミラー面２１１および青色光のみを反射するダイクロイックミラー面２１２が形成されたダイクロイックプリズム（色合成光学系）２１と、投射レンズ（投射光学系）２２とを有している。
【００８３】
また、照明光学系は、インテグレータレンズ３０２および３０３を有している。色分離光学系は、ミラー３０４、３０６、３０９、青色光および緑色光を反射する（赤色光のみを透過する）ダイクロイックミラー３０５、緑色光のみを反射するダイクロイックミラー３０７、青色光のみを反射するダイクロイックミラー（または青色光を反射するミラー）３０８、集光レンズ３１０、３１１、３１２、３１３および３１４とを有している。
【００８４】
液晶ライトバルブ２５は、前述した液晶パネル１を備えている。液晶ライトバルブ２４および２６も、液晶ライトバルブ２５と同様の構成となっている。これら液晶ライトバルブ２４、２５および２６が備えている液晶パネル１は、図示しない駆動回路にそれぞれ接続されている。
なお、投射型表示装置３００では、ダイクロイックプリズム２１と投射レンズ２２とで、光学ブロック２０が構成されている。また、この光学ブロック２０と、ダイクロイックプリズム２１に対して固定的に設置された液晶ライトバルブ２４、２５および２６とで、表示ユニット２３が構成されている。
【００８５】
以下、投射型表示装置３００の作用を説明する。
光源３０１から出射された白色光（白色光束）は、インテグレータレンズ３０２および３０３を透過する。この白色光の光強度（輝度分布）は、インテグレータレンズ３０２および３０３により均一にされる。光源３０１から出射される白色光は、その光強度が比較的大きいものであるのが好ましい。これにより、スクリーン３２０上に形成される画像をより鮮明なものとすることができる。また、投射型表示装置３００では、耐光性に優れた液晶パネル１を用いているため、光源３０１から出射される光の強度が大きい場合であっても、優れた長期安定性が得られる。
【００８６】
インテグレータレンズ３０２および３０３を透過した白色光は、ミラー３０４で図７中左側に反射し、その反射光のうちの青色光（Ｂ）および緑色光（Ｇ）は、それぞれダイクロイックミラー３０５で図７中下側に反射し、赤色光（Ｒ）は、ダイクロイックミラー３０５を透過する。
ダイクロイックミラー３０５を透過した赤色光は、ミラー３０６で図７中下側に反射し、その反射光は、集光レンズ３１０により整形され、赤色用の液晶ライトバルブ２４に入射する。
【００８７】
ダイクロイックミラー３０５で反射した青色光および緑色光のうちの緑色光は、ダイクロイックミラー３０７で図７中左側に反射し、青色光は、ダイクロイックミラー３０７を透過する。
ダイクロイックミラー３０７で反射した緑色光は、集光レンズ３１１により整形され、緑色用の液晶ライトバルブ２５に入射する。
【００８８】
また、ダイクロイックミラー３０７を透過した青色光は、ダイクロイックミラー（またはミラー）３０８で図７中左側に反射し、その反射光は、ミラー３０９で図７中上側に反射する。前記青色光は、集光レンズ３１２、３１３および３１４により整形され、青色用の液晶ライトバルブ２６に入射する。
このように、光源３０１から出射された白色光は、色分離光学系により、赤色、緑色および青色の三原色に色分離され、それぞれ、対応する液晶ライトバルブに導かれ、入射する。
【００８９】
この際、液晶ライトバルブ２４が有する液晶パネル１の各画素（薄膜トランジスタ１７３とこれに接続された画素電極１７２）は、赤色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路（駆動手段）により、スイッチング制御（オン／オフ）、すなわち変調される。
同様に、緑色光および青色光は、それぞれ、液晶ライトバルブ２５および２６に入射し、それぞれの液晶パネル１で変調され、これにより緑色用の画像および青色用の画像が形成される。この際、液晶ライトバルブ２５が有する液晶パネル１の各画素は、緑色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路によりスイッチング制御され、液晶ライトバルブ２６が有する液晶パネル１の各画素は、青色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路によりスイッチング制御される。
【００９０】
これにより赤色光、緑色光および青色光は、それぞれ、液晶ライトバルブ２４、２５および２６で変調され、赤色用の画像、緑色用の画像および青色用の画像がそれぞれ形成される。
前記液晶ライトバルブ２４により形成された赤色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ２４からの赤色光は、面２１３からダイクロイックプリズム２１に入射し、ダイクロイックミラー面２１１で図７中左側に反射し、ダイクロイックミラー面２１２を透過して、出射面２１６から出射する。
【００９１】
また、前記液晶ライトバルブ２５により形成された緑色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ２５からの緑色光は、面２１４からダイクロイックプリズム２１に入射し、ダイクロイックミラー面２１１および２１２をそれぞれ透過して、出射面２１６から出射する。
また、前記液晶ライトバルブ２６により形成された青色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ２６からの青色光は、面２１５からダイクロイックプリズム２１に入射し、ダイクロイックミラー面２１２で図７中左側に反射し、ダイクロイックミラー面２１１を透過して、出射面２１６から出射する。
【００９２】
このように、前記液晶ライトバルブ２４、２５および２６からの各色の光、すなわち液晶ライトバルブ２４、２５および２６により形成された各画像は、ダイクロイックプリズム２１により合成され、これによりカラーの画像が形成される。この画像は、投射レンズ２２により、所定の位置に設置されているスクリーン３２０上に投影（拡大投射）される。
【００９３】
本実施形態の投射型表示装置３００は、３個の液晶パネルを有するものであり、これらの全てに液晶パネル１を適用したものについて説明したが、これらのうちの少なくとも１つが、液晶パネル１であればよい。この場合、少なくとも、青色用の液晶ライトバルブに液晶パネル１を適用するのが好ましい。
なお、本発明の電子機器は、図７の投射型表示装置の他にも、例えば、パーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、携帯電話機（ＰＨＳを含む）、ディジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータなどが挙げられる。そして、これらの各種電子機器が表示部、モニタ部に備える液晶パネルに、本発明を適用可能なことは言うまでもない。
【００９４】
以上、本発明の電子デバイス用基板の製造方法、電子デバイス用基板、液晶パネルおよび電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、本発明の電子デバイス用基板の製造方法は、任意の１または２以上の工程を追加することもできる。
【００９５】
また、本発明の電子デバイス用基板、液晶パネルおよび電子機器では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
また、本発明の電子デバイス用基板は、前記実施形態で説明した構成の液晶パネルへの適用に限定されず、例えば、同一基板上に、液晶層に電圧を印加する一対の電極を設けた構成の液晶パネルに適用することができる。
さらに、本発明の電子デバイス用基板は、液晶パネルへの適用に限定されず、例えば、有機トランジスタ等に適用することもできる。この場合、かかる電子デバイス用基板を用いることにより、有機半導体層の配向方向を規制して、キャリア移動度の向上を図ることができる。
【実施例】
【００９６】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．無機粒子の作製
まず、直径８インチのシリコン基板（無機粒子作製用基板）を用意し、真空蒸着装置のチャンバ内に基板面が蒸着源に対して、角度θ１が５０°となるようにセットした。また、スリット板の厚さは１．５ｃｍ、スリットの幅は２．０ｃｍとし、蒸着角度θ２は６０°、蒸着距離は１．５ｍ、シリコン基板の稼動速度（移動速度）は２．５ｃｍ／分とした。
【００９７】
次に、チャンバ内を減圧（１×１０−４Ｐａ）し、シリコン基板の温度１１０℃、蒸着レート１０Å／秒で、ＳｉＯ２を斜方蒸着して、ＳｉＯ２斜方蒸着膜を形成した。
なお、得られたＳｉＯ２斜方蒸着膜は、その細孔のシリコン基板の上面に対する角度が約７０°であり、平均厚さが４０ｎｍであった。
そして、シリコン基板上から、ＳｉＯ２斜方蒸着膜を剥離、粉砕することにより、角柱状（直方体状）のＳｉＯ２粒子を得た。
なお、角柱状のＳｉＯ２粒子のサイズは、長さ１１０ｎｍ×縦２０ｎｍ×横１５ｎｍであり、アスペクト比は、約０．２３であった。
【００９８】
２．液晶パネルの作製
（実施例）
＜１＞  まず、図１に示すＴＦＴ基板および液晶パネル用対向基板を用意し、各基板上に、それぞれ蒸着法により、ＳｉＯ２を被着させ、ＳｉＯ２膜を形成した。なお、ＳｉＯ２膜の平均厚さは、１００ｎｍとした。
【００９９】
＜２＞  次に、断面が直角三角形状の凸部（凸条）が、ほぼ平行に設けられた型を用意した。そして、この型をＳｉＯ２膜に重ね合わせ、ＳｉＯ２膜に向かって押圧することにより、型の凹凸パターンをＳｉＯ２膜に転写した。
これにより、断面が直角三角形状の溝が、略平行に並列して設けられた下地層を得た。
なお、溝の寸法は、平均幅が８０ｎｍ、平均深さが６０ｎｍ、平均ピッチが１００ｎｍとした。
【０１００】
＜３＞  次に、この下地層上に、ＳｉＯ２粒子を撒布し、基板に振動数２０ＫＨｚの振動を与えた。
これにより、ＳｉＯ２粒子の大半を、その長軸方向が溝の延在方向とほぼ一致するように配置した。
＜４＞  次に、ＣＨ３（ＣＨ２）５Ｓｉ（ＯＣＨ３）３で表されるシラン系カップリング剤（信越化学工業社製、「ＫＢＭ３０６３」）１ｇをイソプロピルアルコール２００ｇに溶解した溶液を、ＳｉＯ２粒子上にスプレーコート法により供給した後、１５０℃×２時間加熱した。
【０１０１】
これにより、無機粒子を下地層上に固定するとともに、無機粒子同士を連結して、無機配向膜を得た。
なお、下地層上に供給されたＳｉＯ２粒子の個数は、１×１０１０個／ｃｍ２であり、得られた無機配向膜の平均厚さは、７０ｎｍであった。
また、シラン系カップリング剤の供給量は、ＳｉＯ２粒子１ｇに対して、０．０５ｇとした。
【０１０２】
＜５＞  次に、各無機配向膜が形成された基板を、それぞれ、無機配向膜を上にしてテフロン製容器（「テフロン」は登録商標）の底に配置し、この容器内に、超純水を無機配向膜が浸るまで注入した。そして、この容器を、真空チャンバ内に搬入し、真空チャンバ内を減圧（１Ｔｏｒｒ）することにより、無機粒子同士の隙間の気体を超純水で置換した。その後、この状態で、超音波洗浄を１０分間行った。続いて、真空チャンバ内を大気圧に復帰させ、超純水をドレインから排出した。再度、真空チャンバ内を減圧しながら、２００℃×９０分間加熱した後、放冷した。これにより、無機配向膜付き基板を洗浄した。
【０１０３】
＜６＞  次に、一方の無機配向膜付き基板の無機配向膜の外周部に沿って、液晶注入口に対応する部分を除いて、熱硬化型接着剤（日本化薬社製、「ＭＬ３８０４Ｐ」）を印刷した。なお、この熱硬化型接着剤は、直径約３μｍのシリカ球を混合したエポキシ樹脂を主材料とするものである。そして、無機配向膜付き基板を、８０℃で１０分間加熱することによって、熱硬化型接着剤中の溶媒を除去した。
＜７＞  次に、この熱硬化型接着剤が印刷された無機配向膜付き基板と、他方の無機配向膜付き基板とを、無機配向膜側を内側にし、かつ、無機配向膜の配向方向が１８０°となるように配置した。そして、この２枚の基板を、クリップで圧着しながら１４０℃×１時間加熱することにより貼り合わせた。
【０１０４】
＜８＞  次に、無機配向膜同士の間の空間に、液晶注入口からフッ素系の正の誘電異方性液晶（メルク社製、「ＭＪ９９２４７」）を真空注入法により注入した。その後、液晶注入口に、アクリル系のＵＶ接着剤（ヘンケルジャパン社製、「ＬＰＤ−２０４」）を供給し、波長３６５ｎｍのＵＶを３０００ｍＪ／ｃｍ２で照射することにより、液晶注入口を封止した。
＜９＞  一軸方向に延伸したポリビニルアルコール膜（偏光膜）を、それぞれ、２つの基板の外表面に接合した。
以上の工程を経て、水平配向タイプの液晶パネルを製造した。
【０１０５】
（比較例１）
前記工程＜３＞および＜４＞を省略して、下地層を無機配向膜として利用した以外は、前記実施例と同様にして液晶パネルを製造した。
（比較例２）
前記工程＜１＞〜＜４＞に代えて、２つの基板上に、それぞれポリイミド膜を形成し、これにラビング処理を施すことにより、有機配向膜を形成した以外は、前記実施例と同様にして液晶パネルを製造した。
なお、有機配向膜の平均厚さは、５０ｎｍであった。
【０１０６】
３．評価
３−１．プレチルト角の測定
実施例および各比較例で製造した液晶パネルについて、それぞれプレチルト角を測定した。
このプレチルト角の測定は、各液晶パネルに対して、入射角度を変化させながら光を入射し、その反射光の角度変化を観測するクリスタルローテーション法により行った。
その結果、実施例で製造された液晶パネルでは、プレチルト角が約７°であった。これに対して、比較例１および比較例２で製造された液晶パネルのプレチルト角は、それぞれ約０°、約５°であった。
【０１０７】
３−２．耐光性試験
実施例および各比較例で製造した液晶パネルについて、それぞれ耐光性試験を行った。
この耐光性試験は、各液晶パネルを、それぞれ、図７に示す投射型表示装置の青色用の液晶ライトバルブとしてセットして、液晶セルの表面温度を５５℃に保ちつつ、光源を連続点灯し、表示異常が発生するまでの時間を測定した。
なお、光源には、１３０ＷＵＨＰランプ（フィリップス社製）を用いた。
この結果を、下記表１に示す。
また、表１には、比較例２で製造された液晶パネルにおいて表示異常が発生するまでの時間を「１」とし、実施例および比較例１で製造された液晶パネルにおいて表示異常が発生するまでの時間を、それぞれ、相対値で示した。
【０１０８】
【表１】
2007114344.tif 000006
【０１０９】
表１に示すように、実施例で製造された液晶パネルは、比較例２で製造された液晶パネルに対して、表示異常が発生するまでの時間が長くなることが明らかとなった。
また、ＳｉＯ２に代えて、Ａｌ２Ｏ３で無機配向膜を形成した以外は、前記と同様にして液晶パネルを製造し、前記と同様にして評価を行ったところ、前記と同様の結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の液晶パネルの実施形態を模式的に示す縦断面図である。
【図２】図１に示す液晶パネルが備える無機配向膜を拡大して模式的に示す図である。
【図３】無機配向膜の形成方法を説明するための図である。
【図４】無機配向膜の形成方法を説明するための図である。
【図５】無機配向膜の形成方法を説明するための図である。
【図６】無機粒子の作製に用いる真空蒸着装置の構成を示す模式図である。
【図７】本発明の電子機器を適用した投射型表示装置の光学系を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１……液晶パネル  ２……液晶層  ３、４……無機配向膜  ５……無機粒子  ６……下地層  ６１……溝  ６０……被膜  ７、８……偏光膜  １１……マイクロレンズ基板  １１１……マイクロレンズ用凹部付き基板  １１２……凹部  １１３……マイクロレンズ  １１４……表層  １１５……樹脂層  １２……液晶パネル用対向基板  １３……ブラックマトリックス  １３１……開口  １４……透明導電膜  １７……ＴＦＴ基板  １７１……ガラス基板  １７２……画素電極  １７３……薄膜トランジスタ  １７０……無機粒子作製用基板  ８００……無機材料（原料）  ８１０……蒸着源  ８２０……スリット板  ８２１……スリット  ８３０……駆動装置  ３００……投射型表示装置  ３０１……光源  ３０２、３０３……インテグレータレンズ  ３０４、３０６、３０９……ミラー  ３０５、３０７、３０８……ダイクロイックミラー  ３１０〜３１４……集光レンズ  ３２０……スクリーン  ２０……光学ブロック  ２１……ダイクロイックプリズム  ２１１、２１２……ダイクロイックミラー面  ２１３〜２１５……面  ２１６……出射面  ２２……投射レンズ  ２３……表示ユニット  ２４〜２６……液晶ライトバルブ
【図１】
2007114344.tif 000007
【図２】
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【図３】
2007114344.tif 000009
【図４】
2007114344.tif 000010
【図５】
2007114344.tif 000011
【図６】
2007114344.tif 000012
【図７】
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